4.4 Тұрақты тіреуді орнату
Тұрақты тіреуді орнату кезінде комбайнның үздіксіз жұмыс істеуі оны тоқтату қажеттілігімен бұзылады.
Қазбаны бекітпелеу жұмысы біршама күрделенеді, егер тұрақты тіреу ретінде арнайы кескінді арқалы металл тіреуін бетонды тартпамен бірге қабылдаған жағдайда. Арқалы тіреуді орнатуды және бетон тарпасын толтырмалауды механикаландыру қиын жұмыс. Осы себептермен осындай тіреуді орнату кезінде комбайнның жұмысы толығымен тоқтатылады. Бұл елеулі уақыт жоғалымына әкеледі.
Талдамалы әрекетті комбайнмен қазбаны жүргізуде кәсекті металл конструкциялы тіреуді орнатуға ұңғымалық циклға жұмсалатын уақыттын 40 % дейін келеді.
4.6 – сурет - 4 – кенжараралық көліктін жұмыс схемасы
Көрсетілген кемшіліктерді ағашты мен бетонды тартпаларын металды торлармен алмастыру арқасында жоюға болады. Сондай-ақ кемшілікті жоюды тіреу элементтерін құрастыруды механикаландыру үшін комбайнға арнайы ілмелі жабдықтарды орнатумен немесе гидрофицияландырылған жылжымалы уақытша металл тіреулерін қолдану арқасында жүзеге асыруға болады. Шетелдік тәжірибелердің көрсеткіштері бойынша тіреуді орнату жұмысын механикаландыру қазбаны өту жылдамдығын 1,5…2 есе арттыруға және ұңғымашылардың санын 1,3…1,5 есе қысқартуға мүмкіндік жасайды.
Кейбір жағдайларда комбайнның үздіксіз жұмыс істеу уақытын ұзарту үшін келесі тәсіл қолданылады. Кенжардың жылжуы бойынша тіреуді орнату қадамы паспорттағыға қарағанда 2 есе өсіре қабылданады. Аралық кәсектерді орнату және қазба бүйірлерін тартпалау жұмыстары комбайнның жұмыс істеу зонасынан тыс орындалады. Бұл комбайнның жұмысы кезінде бекітпелеу үдірісін жартылай біріктіруге мүмкіндік жасайды.
Уақытша тіреу ретінде тұрақты бекітпелердің элементтерін қолдану және келесіде аралық кәсектерді комбайнның жұмыс істеу зонасынан тыс орнату бекітпелеу үдірістеріне байланысты технологиялық үзілістердің уақытын 22…30 % қысқартады. Тіреуді орнатуға дайындықты, рельс жолдарын төсеуді, сырмалы науаны немесе дарарельс жолдарын өсіруді комбайнның жұмысымен бірлестіруге болады. Звенода ұңғымашылардың саны жеткілікті болған жағдайда рельс жолдарын төсеуді, науаны немесе дарарельс жолдарын өсіруді уақыт бойынша бекітпелеу үдірісімен немесе қосалқы жұмыстарды орындаумен біріктіреді.
Комбайнның үздіксіз жұмыс істеу уақыты енбе шамасына байланысты. Енбе шамасы жалаңаштанудың рұқсат шамасы мен тіреудің орнату қадамына тығыз байланысты.
Жынысты қазып алу мен тұрақты тіреуді орнату бойынша жұмыстарды жартылай немесе толығымен біріктіру ЦНИИподземмаш констукциясының КМК-Зм типті уақытша механикаландырылған жылжымалы тіреуін қазбаның кенжар бөлігінде қолдану арқылы қамтамасыз етілуі мүмкін (4.6-сурет). КМК-Зм типті тіреу екі бөліктен (секциядан) тұрады. Әрбір бөлік төрт арқаны құрайды: бірінші тип 7 екі арқадан және екінші тип 5 екі арқадан тұрады. Арқалар екі-екіден бір-бірімен жылжымалы төрт домкраттармен 8 байланған. Маңдайшалар 2 тез бөлініп кететін сыналық құлыптармен біріктіріледі. Тіректерде 1 тік бекітпе тіреуіш домкраттары 6 бекітілген. Әрбір арқанын үстіне шарнирлі тіректерге шаңғылар 4 орнатылған. Арқалар шаңғыларының шеттеріне кружалар 3 ілінген. Олар арқаларды біріктіруші тіреуіш қызметін атқарады (арқалардың жылжуы кезінде).
Арқалар рет-ретімен жылжытылады. Арқаларды жылжыту кезінде 7 домкраттарды 6 көтереді, және арқалар шаңғылармен 4 арқаға 5 және кружалаға 3 сүйенеді. Шаңғылар мен жыныстардың арасында 60 мм-лі саңылау пайда болады. Осыдан кейін домкратты 8 қосады және арқаны жылжытады. Осындай тәртіппен екінші арқаны 7 және қос арқаны 5 жылжытады.
4.7 – сурет - КМК-Зм типті уақытша механикаланған жылжымалы тіреу
Даярлау қазбаларын комбайндық тәсілмен жүргізу кезінде жақын және алыс шетелдерде кеңінен қолданылатын әдіске ұңғымалық комбайнға ілінетін механикаландырылған тұрақты тіреу қондырғысы саналады. Механикаландырылған әдісті комбайнның мойнына және корпусына құрастырады.
Қолданылып жүрген металды арқалық тіреуді орнатудың механикаландырылған әдісі екіге бөлінеді:
- кенжар тұсында тіреуді орнату;
- ұңғымалық комбайнның жұмыс істеу зонасынан тыс жерде тіреуді орнату.
Бірінші әдіске ілме жабдығы, аспалы тіреу орнатушылар және портальды арбалар жатады. Екінші әдіске тасымалды және адымдағыш ұңғыма тіреулері жатады.
Ілме жабдығы: комбайнның атқару ағзасына құрастырылған кронштейндер, және комбайнның корпусына орнатылған мойын тәрізді крандар. Арқалық тіреулердің жоғарғы элементтерін, сондай-ақ кәсектік маңдайшаларды көтеруге және тасымдауға арналған.
Шетелдік тәжірибеде комбайнның атқару ағзасына орнатылған кронштейндер түрінде бекітпелеуге арналған құрылғы кеңінен өріс алған. Маңдайшаны орнату орнына дейін көтеріп, оны комбайнның мойнымен ұстап тұрады және кронштейнге қолмен жатқызады. Верхняк укладывают на кронштейн вручную, поднимают на место установки и удерживают там стрелой комбайна. Бейнеленген ілмелі жабдық конструктивтік жағынан қарапайым және берік.
Жылжымалы тіреу орнатушылар ұңғымалық комбайндардан тәуелсіз жұмыс істейді. Бұл жұмыстардың үлкен бөлігін демалыссыз орындауға мүмкіндік туғызады. Жылжымалы тіреу орнатушыларды қолдану пакеттерге жиналған бекітпелеу кәсектерінің барлық элементтерін және маңдайшаларды орнатуды механикаландыруға жағдай жасайды.
Кен-геологиялық жағдайларда талдамалы әрекетті комбайндармен бірге қазбаларда қолданылатын тұрақты бекітпе ретінде қарнақты тіреулерді жатқызуға болады. Олар қолдануға ыңғайлы, орнатуда жұмыс ауыртпалығы шамалы және механикаландыруға қолайлы. Қарнақты тіреулерді арнайы қондырғыларды қолдана механикаландырылған тәсілмен қазбаның кенжарына жақындау аймақта орнатуға болады. Қазбадағы жабдықтардың көмегімен диаметрі 34-46 мм-лі теспелер бұрғыланады. Шетелдік шақтыларда теспелер 28-41 мм диаметрмен бұрғыланады.
АКМ типті қарнақты тіреуді бекітпелеуге арналған теспенің диаметрі 28 мм. Қазбалардың қималарына және жыныстардың қаттылықтарына байланысты қарнақты тіреулерді бекітпелеуде комбайндармен бірге ілмелі жабдықтар, жылжымалы және сырғымалы станоктар қолданылады.
Жылжымалы және сырғымалы станоктар негізінде көлденең қимасының ауданы шамалы, биіктігі 1,8 ... 2,3 м және жыныстардың қаттылығы 6 дейінгі қазбаларда қолданылады. Жылжымалы станоктардың кемшіліктеріне мыналар жатады: айналым жүргізгіші қуатының төмендігі, төтелдерді бұрғылауда штангілерді ауыстыру қажеттілігі және салмағының ауырлығы (60-70 кг). Бұл кемшіліктер қазбаларды комбайндық тәсілмен жүргізуде оларды нәтижелі қолдануға кедергі жасайды.
Сырғымалы станоктар көлденең қимасының ауданы 3,5 ... 8 м2 , құлама бұрышы 6° дейінгі қазбаларда және жыныстың қаттылығы f < 8 құраған кезде қарнақты тіреуге арналған теспелерді бұрғылау үшін арналған. Олардың өнімділігі шамалы (5 ... 6 қарнақтар/сағатына) және тек қана тік пен сәл көлбеулікті теспелерді бұрғылауды қамтамасыздандырады.
Теспелерді бұрғылаудағы еңбек ауыртпалығының шығыны қарнақты тіреуді бекітпелеуге жұмсалатын жалпы еңбек ауыртпалығы шығынның 30-60 % құрайды, ал ілмелі жабдықтарды қолданған кезде бекітпелеудің еңбек ауыртпалығы 20-40 % - ға төмендейді.
Қарнақты тіреуді орнатуға арналған ілмелі жабдықтар мыналарды қамтамасыздандыруы қажет: қаттылығы 10 - ға дейінгі жыныстар бойынша штангені ауыстырусыз 2,5 м тереңдікті теспелерді бұрғылауды; бұрғылау машинасының қазбаның бойлық осіне перпендикулярлы тік жазықтықта 360°- қа бұрылуып; қазба нұсқасының ауданы шекарасындағы жазық және тік жазықтықтарда бұрғылау машиналарының параллельді орнын ауыстыруы. Бұндай жыныстар бойынша қарнақ асты теспелерді немесе төтелдерді бұрғылауда ең тиімді тәсілдің бірі болып айналмалық бұрғылау саналады. Қаттылығы 8 – ден жоғары жыныстар бойынша теспелерді бұрғылауға қазбаларды комбайндық тәсілмен жүргізу кезінде қолданылып жүрген төтелдік бұрғылау әдістері өздерінің техникалық сипаттамалары бойынша тағайындалмаған. Кейінгі шетелдік материалды талдау арқылы мынандай қорытындыға келуге болады: бұрғылау жабдықдарын дайындаушы алдынғы қатарлы фирмалар беріктігі 120…140 МПа – ға дейінгі жыныстарда айналмалық бұрғылау тәсілін ұсынады, ал «Атлас Копко» фирмасы (Швеция) беріктігі 150 МПа – ға дейінгі жыныстарда теспелерді айналмалық бұрғылау тәсілімен бұрғылау үшін машиналар жасауда.
Қаттылық коэффициенті 4 - тен 10 – ға өскен жағдайда айналмалық тәсілмен теспелерді бұрғылаудың рациональды жылдамдығы 2,25 - ден 0,8 м/мин – қа дейін өзгереді, яғни 1,8 м тереңдікті теспелерді бұрғылауға жұмсалатын «таза» уақыт 0,5…2 мин құрайды. Механикаландыру тәсілдері тарауық (веерлі), сондай-ақ жазық төтелдерді бұрғылауды қамтамасыз етулері қажет.
Қарнақты тіреулердің нәтижелігі тау-кен жыныстарының физика-механикалық қасиеттерімен, қазбаның көлденең қимасының пішіндерімен, қазбалардың нұсқалары бойынша қарнақтардың орналасуы мен ұзындықтарына байланысты анықталынады.
Даярлық қазбаларды қарнақты тіреулермен авариясыз беріктікті күтіп-ұстау тек қана қарнақтардың орналасу схемаларымен ғана байланысты емес, сондай-ақ оларды орнату тығыздығы мен ұзындықтарына да байланысты. Практикада қарнақтардың ұзындықтарын 1,8…2,4 м тең, ал оларды орнату тығыздығын 0,9…1,2 анкера/м ретінде қабылдайды.
Қарағанды көмір бассейннің Т.Күзембаев атындағы шақтысында алу алабын даярлау үшін даярлық қазбаларын жүргізу кезінде қарнақты тіреулердің кеңінен енгізілген тәжірибесін айтып кетуге болады. Қарнақты тіреулерді өндіріске енгізуге үлес қосқандар бас инженер П.А.Оленченко, проф. Ә.Қ.Әкімбеков пен Р.Қ.Қамаров. Бұрында даярлық қазбалардың көлденең қималары арқалы пішінді құрайтын және КМП-А3 типті кәсекті тіреумен бекітпеленетін. Қарнақты тіреулерге толығымен көшкен жағдайда алу алабы қазбаларының кемкеру пішіні тік бұрышты қиманы құрайды. Мысалы, к7 тақтасын даярлау кезінде қазбалар 15,7 м2 қималармен жүргізілді. Қарнақты тіреулерді орнату үшін Англияда шығарылған «Супер-Турбо» типті бұрғылау қондырғылары қолданылды. Бұрғылық қарнақтардың диаметрлері 25 мм, ал бұрғылық бұрғыбас РП-30 типті. Қондырғының тұрпат мөлшері 1700 – ден 4600 мм – ге, салмағы 45кг. Қазбаны бекітпелеуде КА-1-03 типті металды қарнақтар, ал оларды қатайту үшін полимерлі смолалар қосылған КАКС-П типті ампулалар қолданылды. Ампулалардың диаметрлері 24 мм, ұзындықтары 320 мм. Ампулаларды теспелердің ішінде бұрғылық қарнақтардың көмегімен 30 секундтай араластыру кезінде және 60 секунд аралық уақытында шыдамдандыруда қарнақтын теспеде жыныстармен бекітпелену беріктігі 10 кН артығырақ жетті. Ұзындығы 2,4 м қарнақты орнату кезінде 4 ампула, ал ұзындығы 1,8 м қарнақты орнатуда – 3 ампула қолданылды. Бір қарнақты орнату үшін 4 минут шамасында уақыт жұмсалды.
Көрсетілген қазбаларды жүргізу кезінде бекіту паспортында төбеге ұзындығы 2,4 м екі қатар аралығында 9 қарнақтарды орнату қарастырылған. Қатар ара қашықтығы 0,5 м (бірінші қатарда штрипс астына 5 қарнақ, ал екінші қатарда металды тор астына 4 қарнақ орнатылады). Қазбаның бүйір жақтары ұзындығы 1,8 м төрт қарнақпен (сол жақ бүйірі екі қарнақпен және оң жақ бүйірі екі қарнақпен) бекітіледі. Төбе жыныстарының қатпарлана құлауына қарсы тұру үшін Шахтинск қаласының НОММ атты заводында шығарылатын ММ типті металды тор қолданылған.
Қарнақты бекітпелеуге көшу арқасында төбе жыныстарының тік сырғуы төмендеді, қазбаны қоршаған массивтен 23 % шамасында газдың шектеулі бөлінісі азайды және даярлаушы қазбалардың лавамен түйісу жерінде жыныстардың тұрақтылығы жақсарды.
Кенжарға тіреу материалдарын жеткізу табандық рельс көлігімен (қазбада рельс жолдары болған жағдайда), ілмелі дара рельс жолымен немесе өзіжүргіш қысымдоңғалақты вагондармен жүзеге асырылуы мүмкін.